SILVA, Dimitri Matos.O papel de compostos de baixa cristalinidade em atributos físicos de horizontes com o caráter coeso. 2016. 34 f. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by José Dote (snp@ufc.br) on 2017-06-02T16:46:10Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_dmatossilva.pdf: 979966 bytes, checksum: f02c14f3a380ae556539f2c1aa9b6006 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-06-05T21:22:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_dmatossilva.pdf: 979966 bytes, checksum: f02c14f3a380ae556539f2c1aa9b6006 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T21:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_dmatossilva.pdf: 979966 bytes, checksum: f02c14f3a380ae556539f2c1aa9b6006 (MD5) Previous issue date: 2016 / The cohesive character occurs in the Coastal Tablelands and is defined as a pedogenetic densification identified due to changes in the consistence, being very hard to extremely hard when is dry and friable to firm when moisted. It occurs in Latossolos Amarelos and Argissolos Amarelos e Acinzentados. This work intended to test the hypothesis that the cohesive character occurs due to the presence of low crystalline material, presenting temporary cementation only when is in the process of drying and returning to a friable condition when is moisted. The experimental design utilized was completely randomized in fatorial schema (3x5)+2, with four repetitions, being the main factor the extraction of low crystallinity compounds in the levels: SE (without the extraction of low cristallinity compounds and saturation with distilled water), CE (with the extraction of low cristallinity compounds and saturation with distilled water) and CERS (extraction of low cristallinity compounds and saturation in a solution with Silicon). The second factor corresponds to five soil horizons with cohesive character: P1, P2, P3, P4, P5.The adittional treatment TA: without extraction of low cristalline compounds associated to saturation of silicon solution (SiO2) in the horizon with no cohesive character P6.In the control treatment TC: without the extraction of low cristallinity compounds and saturation with destilled water was used the horizon with no cohesive character P6, summing 68 experimental unities.The variables analysed were: density, hydraulic conductivity and penetration resistance. All the variables studied differed to the treatment without extraction. It is possible to conclude that the low cristallinity compounds should be associated to the cohesive character. / A área dos Tabuleiros Costeiros pode apresentar horizontes de solos com caráter coeso, o qual é definido como um adensamento que ocorre nas classes dos Latossolos Amarelos e Argissolos Amarelos e Acinzentados. Entretanto, o caráter coeso ainda não tem a gênese completamente esclarecida, dessa forma, esse trabalho foi desenvolvido tendo-se a hipótese de que a presença de material de baixa cristalinidade é necessária para a formação de horizontes com caráter coeso, pois esses horizontes apresentam cimentação temporária quando estão secos e tornam-se friáveis quando úmidos. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado em esquema fatorial (3x5) +2, com quatro repetições. O primeiro fator corresponde à extração dos compostos de baixa cristalinidade, utilizando-se o oxalato ácido de amônio, nos níveis: (1) SE: sem a extração dos compostos de baixa cristalinidade e saturação com água destilada, (2) CE: com extração dos compostos de baixa cristalinidade e saturação com água destilada e (3) CERS: com extração dos compostos de baixa cristalinidade associada à saturação com solução contendo sílica. O segundo fator corresponde a cinco horizontes de Argissolos com caráter coeso: P1, P2, P3, P4 e P5. Foram acrescentados ao fatorial o controle e o tratamento adicional, utilizando-se material do horizonte sem caráter coeso (P6). O tratamento adicional-TA foi sem a extração dos compostos de baixa cristalinidade associada à saturação com solução contendo sílica (SiO2). O tratamento controle-TC foi sem a extração dos compostos de baixa cristalinidade e saturação com água destilada. As amostras foram acondicionadas em tubos de PVC e passaram por 6 ciclos de umedecimento e secagem com água destilada ou solução com silício, dependendo dos níveis em questão. Em seguida foram analisadas as variáveis: densidade do solo, condutividade hidráulica em solo saturado e resistência à penetração. Para todas as variáveis estudadas observou-se a diferença estatística do tratamento Sem Extração (SE) em relação aos demais. Assim, pode–se concluir que os compostos de baixa cristalinidade estão associados ao caráter coeso, pois a extração por oxalato de amônio causou alteração nos atributos físicos analisados. A saturação com solução de sílica, nas condições desse trabalho, não conseguiu reproduzir o processo natural de formação do horizonte com caráter coeso.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-22T13:44:16Z No. of bitstreams: 1 DissWAS.pdf: 2629604 bytes, checksum: c63cb2f3eca6f8313a2ce1352052ed4c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T17:58:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissWAS.pdf: 2629604 bytes, checksum: c63cb2f3eca6f8313a2ce1352052ed4c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T17:58:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissWAS.pdf: 2629604 bytes, checksum: c63cb2f3eca6f8313a2ce1352052ed4c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T17:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissWAS.pdf: 2629604 bytes, checksum: c63cb2f3eca6f8313a2ce1352052ed4c (MD5) Previous issue date: 2015-04-28 / Não recebi financiamento / In order to reduce the mass of eletrical transformers and generators in aircrafts, many manufacturers have adopted 400 Hz as the operation of these devices. However this frequency causes increased core losses which were disregarded due to the small involved powers and non continuous basis operations. By considering similar sizes, newer aircraft models are more electricity dependent and the generated power increased from 240 kVA to 1000 kVA. In this new scenario losses cannot be neglected and other options for increased efficiency should be considered. Iron-based amorphous transformer cores AEFture reduction by up to 70% loss while operating in 50- 60 Hz. However smaller magnetic saturation induction values result in higher weight than similar cores made of crystalline Fe-Si, therefore, undesirable in aircraft. This work discusses that, when particularities of aeronautical transformers are considered, one can design a power transformer with an amorphous core with smaller mass and losses than a similar with a Fe-Si crystalline based core. For this purpose, a hand-made amorphous core transformer was built to operate at 400 Hz, which has been thermo-magnetically treated to enhance its electromagnetic properties. Through electrical test, equivalent circuits of transformer were obtained for both core conditions: unannealed and annealed. Comparisons of masses and losses between an aircraft transformer with crystalline core and the hand-made amorphous one show that the latter has lower losses and that, when obeyed the particularities for aeronautical transformers, they may have smaller masses. Details and explanations about the thermomagnetic treatment, evidencing by X-ray diffraction of no-crystallization, after core heat-treatment and hand-made transformer evaluation through simulation are also included in this work. / Para redução de massa dos transformadores e geradores elétricos aeronáuticos, muitos fabricantes adotaram a frequência de 400 Hz para operação destes dispositivos, entretanto o aumento da frequência causa também aumento de perdas em seus núcleos, as quais foram desprezadas devido às pequenas potências envolvidas e por não operarem em regime contínuo. Com o desenvolvimento tecnológico nas aeronaves mais recentes, estas se tornaram mais dependentes de eletricidade e considerando-se o mesmo porte, os valores gerados aumentaram de 240 kVA para 1000 kVA. Neste cenário, perdas não podem ser desprezadas e outras opções para aumento da eficiência devem ser consideradas. Núcleos de transformadores feitos de ligas amorfas à base de Fe apresentam redução em até 70% nas perdas quando operados em 50-60 Hz. Entretanto os menores valores de saturação na indução magnética resultam em núcleos de maior massa que seus similares feitos em Fe-Si cristalino, sendo assim indesejável em aeronaves. Este trabalho discute que, quando consideradas as particularidades dos transformadores aeronáuticos, pode-se projetar um transformador feito com liga amorfa com menores massa e perdas que um similar de mesma potência feito com Fe-Si cristalino. Para tal construiu-se artesanalmente um transformador com núcleo de liga amorfa para operação em 400 Hz, que foi tratado termomagneticamente para melhorar as suas propriedades eletromagnéticas. Através de ensaios elétricos, se obteve circuitos equivalentes do transformador com núcleo sem e com tratamentos termomagnéticos. Comparações de massas e perdas entre um transformador para aeronaves feito de material cristalino e o transformador construído artesanalmente mostram que o último possui menores perdas, e que quando seguidas todas as particularidades dos transformadores aeronáuticos, estes podem ter menores massas. Detalhes e explicações sobre o tratamento termomagnético, constatação da não cristalização do núcleo por difração de raios X após tratamento e avaliação através de simulação do transformador construído artesanalmente também estão incluídos neste trabalho.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5263_1.pdf: 10272836 bytes, checksum: 6b376d934755a2dba22f7fba5ee09e14 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Foi descoberto um sistema mel-spinning para produção de fitas metálicas. O sistema consiste essencialmente de um forno de radio-freqüência, operando com 8kVA de potência e em 450 kHz, o qual é utilizado para fundir a liga precursora e um volante de cobre usado para resfriamento da liga fundida...

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286522.pdf: 5937210 bytes, checksum: 4a4ad9521e47be0195f0962d0433c6c1 (MD5) / Este trabalho de pesquisa teve como objetivo principal a investigação e a caracterização dos parâmetros de processamento para a obtenção de filtros catalíticos produzidos a partir de fibras naturais de sílica amorfa, FNSA (suporte/filtro) e Níquel (catalisador), por meio de uma nova rota de deposição denominada rota seca (in situ) na qual a redução do óxido de níquel (NiO) e a sinterização do suporte/filtro ocorrem em uma única etapa de tratamento térmico. Foram obtidos, também, filtros catalíticos pela rota úmida (impregnação), normalmente utilizada industrialmente. Em uma primeira etapa, foram preparadas suspensões aquosas contendo FNSA e bentonita (ligante). As suspensões foram homogeneizadas, secas e desagregadas. O material seco obtido foi umidificado (10%) e compactado (5,4 MPa), uniaxialmente, por meio de uma prensa hidráulica em matriz cilíndrica. Os suportes/filtros fibrosos cerâmicos obtidos foram tratados termicamente no intervalo de temperatura compreendido entre 900 e 1100oC por 30 min. As FNSA foram caracterizadas por fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análises térmicas (DIL e DTA/ATG). A resistência mecânica dos suportes/filtros fibrosos variou entre 1,94 e 2,41 MPa. A porosidade permaneceu praticamente constante (62-65%) e os valores obtidos para a permeabilidade k1 variaram de 4,18 a 5,15 x 10-12 m2 e para k2 de 3,19 a 4,70x10-7 m2. A segunda etapa foi a obtenção dos filtros catalíticos pela nova rota seca (in situ), onde as FNSA, bentonita e o NiO (3,67% e 6,79%) foram misturados a seco e umidificados. Na rota úmida o pó contendo FNSA e bentonita foi adicionado em uma solução de nitrato de níquel hexahidratado (0,5M) sob agitação e aquecimento (70ºC/180 min). Em ambas as rotas, o pó obtido foi umidificado (10% em massa) e prensado, uniaxialmente, a 5,4 MPa. Os compactos verdes foram aquecidos até 500oC/60min a 5oC/min em uma atmosfera de 5%H2/95%N2 para a redução do NiO/Ni(NO3)2, seguido por um aumento da temperatura até 1000oC/60min a 10oC/min em N2 para sinterização. Os filtros catalíticos foram caracterizados de acordo com as suas propriedades físicas, químicas, mecânicas, microestruturais e fluidodinâmicas. A eficiência de filtração foi de 99,9% para todos os filtros estudados. Os filtros catalíticos de fibras naturais de sílica amorfa com níquel depositado sobre as fibras foram produzidos com sucesso através de duas técnicas diferentes, chamadas nova rota seca (in situ) e rota úmida. A nova rota seca (in situ) mostrou uma maior eficiência, em altas temperaturas, na conversão dos gases propano e propeno, atingindo conversões de 53% e 81%, respectivamente. Os filtros catalíticos obtidos mostraram-se promissores para serem usados na remoção de partículas e purificação de gases gerados no processo de combustão de veículos diesel. / This research work aimed the investigation and characterization of the processing parameters to obtaining of catalytic fibrous filters produced from natural amorphous silica fibers, NASF (support/filter) and nickel (catalyst), by a new deposition route denominated dry route (in situ) in which the reduction of the added nickel oxide (NiO) and support/filter sintering occurs in a single heat-treatment step. Catalytic filters were also obtained by the wet route (impregnation), commonly used in the industry. Initially, aqueous suspensions containing NASF and bentonite (as binder) were prepared. The suspensions were homogenized, dried and disaggregated. The obtained dried material was then humidified (10 wt.%) and uniaxially pressed (5.4 MPa) by using a hydraulic press in a cylindrical matrix. The obtained compacts (supports/ceramic fibrous filters) were then heat-treated in the 900-1100oC temperature range for 30 min. The NASF were characterized by X-ray fluorescence (XRF), Xray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermal analysis (DIL and DTA/TGA). The mechanical strength of the supports/fibrous filters ranged between 1.94 and 2.41 MPa. The porosity remained almost constant (62-65%) and the values obtained for the permeability k1 ranged from 4.18 to 5.15 x 10-12 m2 and for k2 from 3.19 to 4.70x10-7 m2. In a second step, catalytic filters were obtained by the new route (dry-in situ), where NASF, bentonite and NiO (3.67 and 6.79%) were dry mixed and humidified. In the wet route the powder containing NASF and bentonite was added in a nickel nitrate solution (0.5M) and then stirred and heated at 70oC/180 min. In both routes the obtained powder was humidified and uniaxially pressed at 5.4 MPa. The green compacts were then heated up to 500°C/60 min at 5°C/min in a 5%H2/95%N2 atmosphere for the NiO/Ni(NO3)2 reduction and then the temperature was increased up to 1000oC/60 min at 10°C/min in N2 for sintering. The catalytic filters were characterized according to their physical, chemical, mechanical, microstructure and fluid dynamic properties. The filtration efficiency was of approximately 99.9% for all filters. Fibrous Ni-deposited natural amorphous silica catalytic filters were successfully produced through two different techniques named wet and dry routes. The new route dry (in situ) showed a higher efficiency at high temperatures, the conversion of propane and propylene gases, reaching conversions of 53% and 81% respectively. The catalytic filters obtained showed to be promising for use to remove particulates and purify the gases generated in the combustion process of diesel vehicles.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315030.pdf: 3432223 bytes, checksum: 84054f849bb4c014ae9bc3dca9e31665 (MD5) / Este estudo descreve rotas desenvolvidas para obter a estabilidade da fase anatase em temperaturas acima de 900oC, através da mistura via seco de titânia e estabilizantes (quartzo e sílica amorfa), prensagem e tratamento térmico em condições industriais típicas da cerâmica de revestimento. A avaliação das fases obtidas após tratamento térmico foi realizada por difração de raios-X e por microscopia eletrônica de varredura. Em termos de processamento, as composições que revelaram maior estabilidade da fase anatase foram aquelas em que se utilizou uma titânia com maior tamanho de partícula e com dopante quartzo. Após a avaliação dos resultados foram estudados os possíveis mecanismos de formação da fase anatase e como estes foram afetados pela adição dos dopantes. Por fim, propõe-se uma rota para a estabilização da fase anatase a partir das características da titânia, dopantes e tratamento térmico. A obtenção da fase anatase em revestimentos cerâmicos é promissora e está sendo amplamente estudada por diversos pesquisadores devido à propriedade fotocatalítica deste material, capaz de degradar uma grande variedade de poluentes orgânicos tóxicos em substâncias menos inofensivas.<br> / Abstract : This study describes routes developed to obtain the anatase phase stability at temperatures above 900oC, by blending via dried and titania stabilizers (quartz and amorphous silica), pressing and heat treatment in typical industry conditions of ceramic coating. The evaluation of the phase obtained after heat treatment was carried out by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. In terms of processing, the compositions that showed increased stability of anatase, were those which used a titania with higher particle size and with dopant quartz. After the evaluation of the results, we studied the possible mechanisms formation of the anatase phase and how they were affected by the addition of dopants. Finally, a route is proposed for stabilizing the anatase phase from the characteristics of titania, doping and thermal treatment. The anatase phase coatings are being extensively studied by many researchers due to photocatalytic property of the material, capable of degrading a variety of toxic organic pollutants into less harmless substances.

El objetivo del presente trabajo plantea que en ambientes geoquímicos con elevadas concentraciones de sales, una mayor proporción de sales alcalinas producirá un aumento del pH, el que afectará más marcadamente la composición de los constituyentes minerales del suelo. Se propone demostrar que como consecuencia de una alteración más intensa, mayor sería la pérdida y desplazamiento de sílice y alúmina proveniente de la estructura cristalina de los silicatos hacia la solución del medio, en muestras de suelo superficiales de geoformas con ambientes contrastantes en la región semiárida bonaerense. Las labores de muestreo en los sitios de estudio, Calderón (ambiente lacunar) y Cabeza de Buey (ambiente marino), se realizaron en la estación estival y se concentraron en la porción superficial del suelo, por ser donde las sales se encuentran presentes en mayor concentración. En el ambien-te lacunar se diseñó una transecta en forma de toposecuen-cia, desde las geoformas altas adyacentes (planos normales) hasta el sector central de la depresión, siguiendo la misma se procedió al muestreo secuencial cada 100 m abarcando las siguientes situaciones: suelos zonales, del borde de la depre-sión y del interior de la depresión. En el ambiente marino la transecta abarca la planicie marina actual, la planicie marina antigua y el nivel continental. Aquí, teniendo en cuenta el contenido salino los suelos se agruparon conformando situacio-nes de: elevada, moderada y baja salinidad. En el ambiente lacunar las determinaciones fisicoquímicas evaluadas eviden-ciaron una elevada homogeneidad granulométrica dentro de cada uno de los ambientes considerados, además procesos de transporte y acumulación tanto de materiales sedimentarios finos (selección granulométrica), como de sales solubles hacia el interior de la depresión. En el interior de la depresión quedó revelada la formación in situ de carbonatos alcalinos, que de-terminan la fuerte alcalinidad observada, y una mayor libera-ción de sílice y alúmina, desde la fase sólida hacia la solución del medio. Estas condiciones permitieron establecer una se-cuencia pedoquímica lateral, en función de la agresividad del ambiente geoquímico, que abarca desde los sitios más afecta-dos por alteración, como son los del interior de la depresión, pasando por una situación intermedia conformada por los sue-los zonales, hasta llegar a los sectores menos afectados por este proceso, como son los suelos del borde de la depresión. Las determinaciones mineralógicas obtenidas en las fracciones más finas, evidenciaron la neoformación de montmorillonita en los ambientes geoquímicos del interior de la depresión. Por su parte, el análisis petrográfico de la fracción arena media mani-festó en referencia a la composición mineral, aumentos en los contenidos de vidrio volcánico incoloro en el interior de la cu-beta (selección mineralógica), y como consecuencia del accio-nar de estos ambientes se observó, desde el punto de vista cualitativo, que la especie más afectada por meteorización química fue el vidrio volcánico incoloro clasificado con grado de desarrollo avanzado, secundado por cuarzo que presentó rasgos de lixiviación, con grado de desarrollo moderado. En el ambiente marino las propiedades fisicoquímicas y mineralógi-cas analizadas, independiente del contenido salino no presen-taron variaciones significativas a lo largo de la transecta. La escasa alteración detectada no puede ser relacionada con el contenido salino, incluso bajo el accionar de los ambientes geoquímicos altamente salinizados. Considerando la totalidad de los resultados obtenidos (lacunar y marino) se establece que el contenido de sílice amorfa residual, obtenido en la fracción arcilla, es un adecuado indicador de los procesos de alteración química que afectan a los minerales del suelo, para condiciones como las de la zona en estudio.Se concluye que la alteración de los minerales constituyentes del suelo, es principalmente influida por el tipo de sales presentes, y no por efecto de la concentración. / The objective of this research work states that in geochemical surroundings with high salt concentrations, a greater proportion of alkaline salts will produce a pH value increase which will more noticeably affect the soil mineral constituent composition. It intends to demonstrate that, as a result of a more intense alteration, the loss and removal of silica and alumina from the crystalline structure of silicates to the environment solution will be greater in soil superficial samples of geomorphy with contrasting surroundings in the semi- arid Bonaerense region. The sampling works in the study sites, Calderon (lacunar) and Cabeza de Buey (marine) ,were performed in the summer season, focusing on the superficial portion of the soil, where the salts are present in a greater concentration. In the lacunar environment, a topo-sequencial form transect was designed, from the high adjacent geoforms to the central area of the depression. The sequential sampling was carried out every 100 m., following the transect and covering these situations: zonal soils, edge of the depression soils and interior of the depression soils. In the case of the marine site, the transect included the present marine plain, the old marine plain and the continental level. Here, having into account the saline contents, the soils were grouped forming situations of: high, moderate and low salinity. In the lacunar environment, the physical and chemical data variations evaluated showed a high granulometric homogeneity within each one of the environments considered, apart from migration and accumulation processes, not only of fine sedimentary materials (granulometric selection), but also of soluble salts, in the interior part of the depression. Here, the formation in-situ of alkaline carbonates was revealed, which determined the strong alkalinity observed, and a greater silica and alumina liberation from the solid phase towards the solution environment. These conditions allowed us to set up a lateral pedo-geochemical sequence, in function of the aggressiveness of the geochemical environment, which ranges from the sites more affected by alteration, such as those in the depression interior, going through an intermediate situation conformed by the zonal soils to finally reach those areas less affected by this process, like those soils on the edge of the depression. The mineralogical determinations obtained in the finest fractions showed a montmorillonita neoformation in the depression interior geochemical environments. On the other hand, the petrographic analysis of the medium grain sand fraction showed, in reference to the mineral composition, an increase in the colorless volcanic glass contents inside the depression (mineralogical selection). And, as a consequence of the action of those environments it was observed, from a qualitative point of view, that the species more affected by chemical weathering were the colorless volcanic glass, classified with degree of advanced develo-pment, followed by the quartz, which presented lixiviation features, classified with degree of moderate development. In the marine environment, the physical-chemical and mineralo-gical properties analyzed, independent on the saline content, did not show any significant variation along the transect. The scarce alteration detected could not be related to the saline content, not even under the action of highly salinizated geo-chemical environments. Considering the total results obtained (lacunar and marine), we found out that the residual amor-phous silica content obtained in the clay frac-tion, is an ade-quate indicator of the chemical alteration pro-cesses which affects soil minerals, for conditions like the ones pre-sent in this study zone. In conclusion, the alteration of the soil cons-tituent minerals is mainly influenced by the type of salts pre-sent and not by effect of concentrations.

Em cerâmicas refratárias, a formação de mulita (3Al2O3.2SiO2) \"in situ\", a partir da reação entre alumina e sílicas amorfas sintéticas (SAS´s) aumenta a resistência ao choque térmico e à corrosão destes materiais. Essa reação é fortemente afetada pelas características físico-químicas e morfológicas das SAS´s. Este estudo comparou a formação de mulita\"in situ\" a partir da combinação de alumina calcinada ultrafina (&#945;-Al2O3) com quatro tipos de SAS´s obtidas por diferentes processos de sínteses (precipitação de silicato de sódio, extração da cinza da casca do arroz, extração da casca do arroz e precipitação de vapor de silício elementar) e com características variadas. Inicialmente, esses quatros tipos de SASs foram caracterizados em relação às suas propriedades físico-químicas, microestrutura e morfologia. Em seguida, após mistura com alumina, compactação e sinterização (1100-1500°C) assistida por dilatometria, as amostras foram caracterizadas em relação à sua porosidade, densidade, módulo elástico, resistência à flexão, microestrutura e fases presentes. Verificou-se que as propriedades das estruturas finais foram fortemente afetadas pela mudança de SAS´s. De forma geral e em comparação com as amostras de referência (100% alumina ou 100% mulita pré-formada por eletrofusão), houve significativo ganho de rigidez e tensão de ruptura em menores temperaturas e grande redução de porosidade final. Valores de tensão de ruptura e módulo elástico da ordem de 114 MPa e 308 GPa foram obtidos, respectivamente. A correlação das propriedades obtidas com as características prévias das sílicas mostrou que a área superficial e o volume de poros internos das partículas afetaram mais o ganho de rigidez e redução de porosidade do que o tamanho médio das partículas. Além desse aspecto, a presença de fases de baixo ponto de fusão (em especial nas amostras com microssílica) também contribuiu fortemente para densificação. / In refractories ceramics, the formation of mullite (3Al2O3.2SiO2) \"in situ\", from the reaction between alumina and synthetic amorphous silica (SAS\'s) increases the resistance to thermal shock and corrosion of these materials. This reaction is strongly affected by the physic-chemical and morphological features of SAS\'s. This study compared the mullite formation \"in situ\" from the combination of calcined alumina with four kinds of ultrafine\'s SASs obtained by various synthesis processes (precipitation of sodium silicate, from rice husk, extraction of rice husk ash and steam precipitation of silicon metal) and with varying characteristics. Initially, these four kinds of SAS´s were characterized in relation to their physicochemical properties, microstructure and morphology. After compaction and sintering (1100-1500°C) assisted by dilatometry, samples were characterized regarding their porosity, density, elastic modulus, flexural strength, microstructure and phases present. The properties of the final structure were strongly affected by the change of SAS\'s. In general, and in comparison with reference samples (100% alumina or 100% mullite preform for electrofusion), a significant stiffness gain of strength at low temperature and lower final porosity, respectively. Value of rupture and elastic modulus of the order of 114 MPa and 308 GPa were obtained. The correlation of properties obtained with the prior characterization of SAS´s showed that surface area and the volume of the internal poros of the particles affect the gain more stiffness and lower porosity than the average particle size. Aparts from this, the presence of phases of low melting point (especially in samples with microssilica) also contributed strongly to densification.

In the industry of today, materials which can adsorb and hold large amounts of water are playing an important role. Here, the free and bound water carrying capacity of an amorphous magnesium carbonate is investigated. It is also determined how these parameters depend on the relative humidity of the surrounding environment. To do this, the technique of dielectric spectroscopy is employed. Along with the water binding properties, the concentration of charge carriers and the diffusion coefficient was determined. A smaller part of around 10-30 % of the water adsorbed was shown to behave as free water in the material. The concentration of charge carriers was calculated to be in an order of magnitude of 1018-1022 m-3 for the higher relative humidity environments. The diffusion coefficient was shown to be about 5*10-9 m2/s for the adsorption spectrum. This value is in good agreement with the value for OH- ions in water.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:18:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314913.pdf: 2843158 bytes, checksum: 430be55300143f0200182f1502578e80 (MD5) / As inovações na engenharia de superfície/interface são as vertentes mais promissoras no mercado de materiais compósitos. Adicionalmente, seguindo a tendência global pela busca incessante de sustentabilidade, a indústria tem investido intensamente em pesquisas e desenvolvimento (P&D) de novas matérias-primas provenientes de fontes naturais e renováveis, com grande potencial econômico para serem utilizadas como cargas de reforço em matrizes poliméricas destinadas às aplicações de engenharia. As fibras naturais de sílica amorfa (FNSA) inserem-se neste contexto sob todos os pontos de vista, seja econômico ou técnico, uma vez que alia versatilidade de processo, estabilidade termoquímica, baixa toxicidade e capacidade de reforço em matrizes poliméricas, bem como ser proveniente de uma fonte renovável e abundante em território nacional. O presente trabalho visa investigar a viabilidade de utilização das FNSA como agente de reforço de matrizes de polímeros de engenharia através de modificações na química de superfície dessas fibras, e assim alavancar o seu potencial como uma alternativa para substituir as fibras curtas de vidro em aplicações industriais. A modificação de superfície das FNSA foi realizada através do tratamento com diferentes agentes de acoplamento do tipo silano, os quais tem como função aumentar a adesão na interface entre fibras/matriz, e consequentemente, das propriedades mecânicas do compósito final. O PBT foi selecionado como matriz devido a sua conhecida facilidade de processamento, mesmo após a incorporação de grandes quantidades de aditivos. A modificação das FNSA foi avaliada a partir da análise termogravimétrica acoplada à espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier A resistência mecânica e morfologia dos compósitos foi investigada por ensaios de tração e microscopia eletrônica de varredura com o objetivo de correlacionar qual das modificações foi a mais eficiente. Os resultados mostraram que a resistência à tração dos compósitos com fibras modificadas é 40% superior ao material base puro.<br> / Abstract : Surface/interface engineering is the most promising area at the materials composites market. Additionally, following the global trends for development of sustainable products and process, industries have sponsored research and development of new natural raw materials aiming applications as fiber reinforced engineering products. Natural amorphous silicate short fibers (FNSA) achieves all this requirements, either economic or technical, once it's match easy manufacturing, thermo-chemical stability, low toxicity, reinforce ability, likewise being extracted from renewable sources which is abundant throughout Brazilian territory. This work aims to investigate FNSA viability as reinforce agent of thermoplastics engineering polymers. Different surface modifications were performed in order to improve interface adhesion between matrix and FNSA, and consequently improve mechanical properties, driving this composite as an alternative for regular short glass fibers at industrial applications. The surface treatments of FNSA were applied with silane coupling agents provided with different organofunctional groups. PBT was chosen as matrix due its easy manufacturing process even after incorporation of heavy additives loads. The surface chemistry after modification were evaluated through thermogravimetric analyses coupled to a Fourier transformed infrared spectroscopy equipment. Mechanical resistance and composite morphology were investigated through tensile tests and image analyses by electronic scanning microscope. Finally, tensile strength of modified fibers reinforced PBT was 40% higher than neat PBT.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 231705.pdf: 983808 bytes, checksum: c8c205007c8ff6dead851f696b1c0445 (MD5) / O estudo de técnicas de purificação de corantes naturais que aliem eficácia a baixo custo é imprescindível para aumentar a viabilidade da produção dos mesmos em larga escala, visto que, mesmo com a proibição de alguns corantes sintéticos por causarem efeitos nocivos à saúde humana, os corantes naturais perdem em competitividade no mercado pelo alto preço associado e menor estabilidade.